高压气体过滤性能评价系统设计

【摘要】：天然气在开采和输送过程会携带大量的杂质,杂质会影响管道上各种仪器的使用精度,严重的甚至会影响管道运行安全。一些天然气滤芯在实验室内性能良好,但是在天然气站场的实际过滤精度却达不到设计要求,即便价格高昂的国外滤芯也是如此。和常压对比,高压环境中滤材的性能会发生明显变化,颗粒的过滤机理亦有可能不同,然而目前尚没有用于天然气滤芯过滤分离性能研究的高压过滤性能评价系统。本文通过大量调研和计算,设计了一套可用于天然气滤芯过滤分离性能研究的高压气体过滤性能评价系统。通过从环境中取气制成高压气,在调节系统控制下可对不同压力、不同流量下滤芯的过滤性能进行实验。结合实际需求和计算,设计了一套组合压缩机系统,在产生中低压气体时可降低功耗24%～50%。为方便其他研究者搭建不同气量和压力的类似装置,本文还建立了一套快速选型模型。针对高压环境中气溶胶难以生成的问题,借鉴柴油发动机雾化柴油的原理,设计了一套气溶胶发生装置,并对其中的关键部件喷嘴进行了设计和验证,使其可用于实验室内其他试剂的雾化。为能对高压气取样和测量,使用了一套行之有效的取样测量装置,并对其中关键设备粒径谱仪进行了标定和测量结果修正。通过在实验室进行完整天然气滤芯过滤性能实验,结合现场实验情况,提出了高压实验应重点研究的方向,为研究天然气过滤净化技术打下基础。